王华
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段成林
电镀与涂饰
采用恒电流电沉积方法制备Ni-S电极,通过极化曲线研究了硫脲质量浓度、电流密度、镀液温度、电沉积时间等对Ni-S电极析氢性能的影响,获得了较佳的制备工艺:NiSO4·6H2O187.2g/L,硫脲100g/L,H3BO340g/L,NaCl 20g/L,pH=4,电流密度30 mA/cm2,镀液温度55℃和电沉积时间120 min.通过扫描电镜、能谱分析和X射线衍射对Ni-S镀层进行了表征,比较了在不同电流密度下,Ni-S电极和纯镍电极、低碳钢电极在25℃、6 mol/L NaOH溶液中的析氢过电位,并时Ni-S电极的电化学性能进行了研究.结果表明,Ni-S镀层结构致密,呈现出明显的非晶态,主要由Ni和S元素组成,其中S含量为13.61%.当电流密度为100 mA/cm2时,Ni-S电极的析氢过电位比纯镍电极低309 mV,比低碳钢电极低354 mV.在60～90℃内,随着电解液温度的升高,Ni-S电极的析氢过电位降低,90℃时析氢过电位为63 mV.电极反应在不同的电流密度下遵循不同的反应机理,当电流密度为0.1～1.0 A/cm2时,析氢反应的表观活化能为19.57 kJ/mol.在150 mV的过电位下,电极的阻抗谱由2个容抗弧构成,含有Hads赝电容.
关键词:
镍硫电极
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电沉积
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电化学
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析氢
,
过电位
